【要闻】中科大量子计算实现重要突破

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记者4月28日从中科大获悉，该校杜江峰院士课题组利用金刚石中的自旋作为量子解决器，首次实现了室温大气条件下基于固体单自旋体系的质因数分解量子算法。 研究成果发表在最新一期著名期刊《物理评论快报》上，这一成果为室温固体量子计算机的建设迈出了重要的一步。

rsa密钥体系是目前普遍采用的加密方法。 因为经典的计算没有在合理的时间内完成大量质因数分解的方法。 1994年，美国科学家peter shor提出了基于量子计算机的质因数分解算法，即著名的shor算法。 理论上说，原本使用最好的超级计算机也需要上万年的计算任务表明，量子计算机可以瞬间完成。

但是，shor算法基于以前流传的量子线路模式，实验难度过高。 近年来，杜江峰课题组利用绝热量子计算这一新的量子计算模型进行了量子质因数分解研究，在液体核磁共振实验系统中相继实现了21和143的量子质因数分解，创造了当时量子质因数分解的记录。 但是，在更具实用前景的室温固体系中实现绝热量子因数分解仍然是学术界的一大挑战。

日前，杜江高峰课题组首次实现了室温大气条件下基于固体单自旋体系的量子分解算法。 他们以分解35为例，完善了绝热量子分解算法的全过程，以高保真度得到了问题的解。 为了克服金刚石单自旋量子干涉时间不够长的问题，他们迅速发展了核和电子混合系统的优化控制技术，提高了量子进化过程的保真度。 该优化控制技术具有普遍性，也可应用于其他自旋系统。

金刚石的单自旋是目前认为建设室温固体量子计算机可能性较高的实验系统，该事业展示了在该系统中实现多量子算法的能力，向室温固体量子计算机的建设迈出了重要的一步。 (记者桂运安通讯员杨保国)